(57)【要約】【課題】必要な検出範囲を必要な分解能で検出すること。【解決手段】検出装置は、第１部材と、第１部材に対し相対的に移動する第２部材との間の位置関係を検出する。検出装置は、位置関係のうち第１範囲を検出する第１ポテンショメータと、位置関係のうち第１範囲とは異なる第２範囲を検出する第２ポテンショメータと、第１ポテンショメータおよび第２ポテンショメータのそれぞれの出力を合成して、位置関係と一対一に対応する検出出力を生成する生成部とを備える。【選択図】図１
2013117457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部材と、前記第１部材に対し相対的に移動する第２部材との間の位置関係を検出する検出装置であって、
前記位置関係のうち第１範囲を検出する第１ポテンショメータと、
前記位置関係のうち前記第１範囲とは異なる第２範囲を検出する第２ポテンショメータと、
前記第１ポテンショメータおよび前記第２ポテンショメータのそれぞれの出力を合成して、前記位置関係と一対一に対応する検出出力を生成する生成部と
を備える検出装置。
【請求項２】
前記生成部は、前記第１ポテンショメータからのアナログの出力と、前記第２ポテンショメータからのアナログの出力とを加算することにより、前記位置関係と一対一に対応するアナログの検出出力を生成する
請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記生成部は、
前記第１ポテンショメータからの電圧出力と、前記第２ポテンショメータからの電圧出力とを加算して、前記位置関係と一対一に対応する電圧出力を生成する電圧出力生成部
を有する請求項２に記載の検出装置。
【請求項４】
前記第１ポテンショメータは、前記第２ポテンショメータとは異なる検出感度を持ち、
前記電圧出力生成部は、検出感度が低い方のポテンショメータからの電圧出力を、他方のポテンショメータからの電圧出力に対する増幅率よりも高い増幅率で増幅して加算する
請求項３に記載の検出装置。
【請求項５】
前記生成部は、
前記第１ポテンショメータからの出力電位を、前記第２ポテンショメータの一方の入力電位として供給する電位供給部と、
前記第１ポテンショメータへの一方の入力電位と、前記第２ポテンショメータからの出力電位との間の電圧を、前記位置関係と一対一に対応する電圧出力として生成する電圧出力生成部と
を有する請求項１に記載の検出装置。
【請求項６】
前記電位供給部は、前記第１ポテンショメータからの出力電位を入力し、前記第２ポテンショメータの一方の入力電位として出力するボルテージフォロワ回路を有する
請求項５に記載の検出装置。
【請求項７】
前記第１ポテンショメータおよび前記第２ポテンショメータに、それぞれの一方の入力電位を基準として電圧を印加する電源部
をさらに備え、
前記電位供給部は、前記第１ポテンショメータからの出力電圧を減衰して、前記第２ポテンショメータの一方の入力電位として供給する
請求項５または６に記載の検出装置。
【請求項８】
前記生成部は、前記第１ポテンショメータからのアナログの出力と前記第２ポテンショメータからのアナログの出力とを合成してデジタルの出力値に変換するＡＤ変換部
を有し、
前記ＡＤ変換部は、前記第１ポテンショメータからのアナログの出力をＡＤ変換して前記デジタルの出力値の下位ビットの値として設定し、前記第２ポテンショメータからのアナログの出力をＡＤ変換して前記デジタルの検出値の上位ビットの値として設定する
請求項１に記載の検出装置。
【請求項９】
前記第１ポテンショメータは、
前記第１部材および前記第２部材の一方の部材に固定して設けられ、両端に電圧が印加される第１抵抗体と、
前記第１部材および前記第２部材の他方の部材が当該一方の部材に対し相対的に移動する場合に、相対的な移動量に応じて前記抵抗体上を摺動する第１ブラシと
を有し、
前記第２ポテンショメータは、
前記第１部材および前記第２部材の一方の部材に固定して設けられ、両端に電圧が印加される第２抵抗体と、
前記第１部材および前記第２部材の他方の部材が当該一方の部材に対し相対的に移動する場合に、相対的な移動量に応じて前記抵抗体上を摺動する第２ブラシと
を有し、
前記第１抵抗体は、前記位置関係が前記第１範囲にある場合に、前記第１ブラシと摺接する位置に設けられ、
前記第２抵抗体は、前記位置関係が前記第２範囲にある場合に前記第２ブラシと摺接する位置に少なくとも設けられる
請求項１から８のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項１０】
前記第１ポテンショメータは、前記第２ポテンショメータよりも高い検出感度を持つ
請求項９に記載の検出装置。
【請求項１１】
前記第１ブラシおよび前記第２ブラシは、前記第１部材に対する前記第２部材の相対的な移動に応じて、それぞれのブラシに対応する抵抗体上を移動量に応じた距離だけ摺動し、
前記第１抵抗体が前記第１ブラシと摺接する長さは、前記第２抵抗体が前記第２ブラシと摺接する長さよりも短い
請求項１０に記載の検出装置。
【請求項１２】
前記第２抵抗体は、前記位置関係が前記第２範囲にある場合に前記第２ブラシと摺接する位置と、前記位置関係が前記第１範囲の少なくとも一部の範囲にある場合に前記第２ブラシと摺接する位置とに設けられる
請求項１１に記載の検出装置。
【請求項１３】
前記第１部材は、レンズ装置の固定鏡筒であり、
前記第２部材は、前記固定鏡筒に対して相対的に移動する可動レンズを保持するレンズ保持部である
請求項１から１２のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項１４】
請求項１から１２のいずれか一項に記載の検出装置と、
レンズ装置の固定鏡筒に対して相対的に移動する可動レンズを１以上有する光学レンズと
を備え、
前記第１ポテンショメータは、前記可動レンズを保持するレンズ保持部と前記固定鏡筒との間の位置関係のうち第１範囲を検出し、
前記第２ポテンショメータは、前記位置関係のうち第２範囲を検出する
光学装置。
【請求項１５】
前記可動レンズは、変倍レンズであり、
前記光学レンズは、前記光学レンズの光軸に対して変位させることができるブレ補正レンズを持ち、
前記可動レンズは、前記検出出力に基づいて、前記ブレ補正レンズの変位量を制御する制御部
をさらに備える請求項１４に記載の光学装置。
【請求項１６】
前記検出出力に基づいて、前記光学レンズの焦点距離を算出する焦点距離算出部
をさらに備え、
前記制御部は、前記焦点距離に基づいて、前記ブレ補正レンズの変位量を制御する
請求項１５に記載の光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出装置および光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポテンショメータを用いて絞り弁の位置を検出する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特公平６−１１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
１つのポテンショメータを用いる場合、必要な検出範囲を必要な分解能で検出することができない場合がある。２つのポテンショメータを用いる場合、必要な精度で検出するためには２つのポテンショメータに対して複雑な制御を要する場合がある。また、２つのポテンショメータで得られた結果に対して複雑な処理が必要となる場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様においては、検出装置は、第１部材と、前記第１部材に対し相対的に移動する第２部材との間の位置関係を検出する検出装置であって、前記位置関係のうち第１範囲を検出する第１ポテンショメータと、前記位置関係のうち前記第１範囲とは異なる第２範囲を検出する第２ポテンショメータと、前記第１ポテンショメータおよび前記第２ポテンショメータのそれぞれの出力を合成して、前記位置関係と一対一に対応する検出出力を生成する生成部とを備える。
【０００５】
本発明の第２の態様においては、光学装置は、上記検出装置と、レンズ装置の固定鏡筒に対して相対的に移動する可動レンズを１以上有する光学レンズとを備え、第１ポテンショメータは、可動レンズを保持するレンズ保持部と固定鏡筒との間の位置関係のうち第１範囲を検出し、第２ポテンショメータは、前記位置関係のうち第２範囲を検出する。
【０００６】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】撮像装置１００の要部の模式断面図を示す。
【図２】撮像装置１００のシステム構成を概略的に示すブロック図である。
【図３Ａ】ワイド端における各レンズの位置を模式的に示す。
【図３Ｂ】中間焦点距離における各レンズの位置を模式的に示す。
【図３Ｃ】テレ端における各レンズの位置を模式的に示す。
【図４】ズームリング２４の回転角と焦点距離との間の関係の一例を示す。
【図５】位置検出装置２００の一部を模式的に示す。
【図６】図５の要部を平面に展開した様子を模式的に示す。
【図７】検出信号を合成する合成回路の一例を示す。
【図８】オペアンプ７２２の出力電圧の一例を示す。
【図９】オペアンプ７２２の出力電圧の他の例を示す。
【図１０Ａ】レンズユニット２０をカメラユニット３０に装着した場合の処理フローの一例を示す。
【図１０Ｂ】撮像装置１００の電源をオンした場合の処理フローの一例を示す。
【図１０Ｃ】撮像処理の詳細な処理フローを示す。
【図１０Ｄ】ブレ補正のユーザ設定が変更された場合の処理フローの一例を示す。
【図１０Ｅ】再生モードにおける処理フローの一例を示す。
【図１１】ポテンショメータの出力を合成する合成回路の他の一例を示す。
【図１２】図１１の合成回路からの出力電圧の一例を示す。
【図１３】合成回路の更なる他の例を示す。
【図１４】図１３の合成回路からの出力電圧の一例を示す。
【図１５】ポテンショメータの抵抗体配置の他の例を示す。
【図１６】図１５に例示した抵抗体配置で得られる出力電圧の一例を示す。
【図１７】ポテンショメータの他の配置例を、レンズユニット２０の模式断面図で示す。
【図１８】レンズ保持枠１２ｃに設けた抵抗体の一例を示す。
【図１９】複数のレンズ保持枠に抵抗体を配置する例を示す。
【図２０】合成回路の更なる他の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００９】
図１は、撮像装置１００の要部の模式断面図を示す。撮像装置１００は、レンズユニット２０とカメラユニット３０とを備える。
【００１０】
レンズユニット２０は、光軸１１に沿って配列された複数のレンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４を有する。複数のレンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４は、撮像用のレンズ系を構成する。レンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４は、１以上のレンズにより構成されたレンズ群であってもよい。
【００１１】
レンズ保持枠１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄは、それぞれレンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４を保持する。レンズＬ３を保持するレンズ保持枠１２ｃは、絞り２２も保持する。レンズＬ１〜４は、固定鏡筒１０に対して可動に設けられる。具体的には、レンズＬ１〜４は、レンズ保持枠１２に保持された状態で、光軸１１方向に可動に設けられる。
【００１２】
レンズＬ２は、主として変倍を担う変倍レンズである。レンズユニット２０は、ユーザが画角調整の操作を行うズームリング２４を有する。ユーザがズームリング２４を操作することにより、レンズ系の焦点距離が調整される。主として変倍を担うレンズＬ２は、ズームリング２４が光軸１１まわりに回転された場合に、光軸１１方向に移動する。例えば、ズームリング２４の回転に応じて回転筒１３が光軸１１まわりに回転して、回転筒１３の回転に応じてレンズ保持枠１２ｂは光軸１１方向に直進する駆動力を得る。レンズＬ２は、ズームリング２４の回転角に応じた位置に位置決めされる。したがって、ズームリング２４の回転角とレンズＬ２の光軸１１方向の位置とは、互いに対応関係を持つ。
【００１３】
レンズＬ２の他に、レンズＬ１、Ｌ３、Ｌ４も、ズームリング２４の操作に応じて、光軸１１方向に移動する。レンズＬ１〜４は、焦点距離を変化させてもピント状態が大きく変化しないよう、ズームリング２４の操作に応じて光軸方向に移動する。レンズユニット２０は、ユーザが手動でピント調整の操作を行うフォーカスリング２５を有しており、フォーカスリング２５が操作されることで、フォーカスの微調整を担うレンズが光軸１１方向に移動する。
【００１４】
レンズＬ１〜４は、ズームリング２４、フォーカスリング２５の操作だけでなく、レンズユニット２０が有するモータの駆動力を受けて光軸１１方向に移動することもできる。レンズＬ１〜４のいずれかのレンズが、光軸１１に対して変位させることができるブレ補正レンズとして機能してよい。例えば、レンズＬ３が、ブレ補正レンズとして機能してよい。ブレ補正レンズの光軸の向きまたは位置の少なくとも一方が光軸１１と異なるように、ブレ補正レンズを変位させてよい。例えば、光軸１１に垂直方向成分を有するようにブレ補正レンズを変位させてよい。また、ブレ補正レンズを傾けることによって光軸１１に対して変位させてもよい。ブレ補正レンズの変位は、モータ等の駆動力により、変位させてよい。また、レンズ制御系の一部としてのレンズシステム制御部２３は、モータ等によるレンズ駆動力の制御等、レンズユニット２０の制御および演算を司る。なお、本実施形態の説明においては、光軸１１に沿って被写体光束が進行する方向にｚ軸を定める。
【００１５】
レンズユニット２０は、カメラユニット３０との接続部にレンズマウント２６を備え、カメラユニット３０が備えるカメラマウント４８と係合して、カメラユニット３０と一体化する。レンズマウント２６およびカメラマウント４８はそれぞれ、機械的な係合部の他に電気的な接続部も備え、カメラユニット３０からレンズユニット２０への電力の供給および相互の通信を実現する。
【００１６】
カメラユニット３０は、レンズユニット２０から入射される被写体光束を反射するメインミラー３１と、メインミラー３１で反射された被写体光束が結像するピント板３３とを備える。メインミラー３１は、光軸１１を中心とする被写体光束中に斜設される状態と、被写体光束から退避する状態を取り得る。本図では、斜設される状態を実線で示し、被写体光束から退避する状態を点線で示す。ピント板３３側へ被写体光束を導く場合は、メインミラー３１は被写体光束中に斜設される。また、ピント板３３は、後述する撮像素子４２の受光面と共役の位置に配置されている。
【００１７】
ピント板３３で結像した被写体像は、ペンタプリズム３４で正立像に変換され、ハーフミラー９２を透過して、ファインダ光学系３５およびファインダ９０を介してユーザに提示される。また、ペンタプリズム３４の射出面上方にはＡＥセンサ３６が配置されており、被写体像の照度分布を検出する。
【００１８】
ハーフミラー９２は、ファインダ表示部９４に形成されレンズ９５を通過した像を、ピント板３３の被写体像に重畳させる。これにより、ファインダ光学系３５の出射端において、ピント板３３の被写体像と、ファインダ表示部９４の像とを併せて見ることができる。なお、ファインダ表示部９４には、例えば、撮像装置１００の撮像条件、設定条件等の情報が表示される。
【００１９】
斜設状態におけるメインミラー３１の光軸１１の近傍領域は、ハーフミラーとして形成されており、入射される光束の一部が透過する。透過した光束は、メインミラー３１と連動して動作するサブミラー３７で反射されて、ＡＦユニット３９へ導かれる。ＡＦユニット３９は、被写体光束から位相差信号を検出する。なお、サブミラー３７は、メインミラー３１が被写体光束から退避する場合は、メインミラー３１に連動して被写体光束から退避する。
【００２０】
斜設されたメインミラー３１の後方には、光軸１１に沿って、フォーカルプレーンシャッタ４０、光学ローパスフィルタ４１、撮像素子４２が配列されている。フォーカルプレーンシャッタ４０は、撮像素子４２へ被写体光束を導くときに開放状態を取り、その他のときに遮蔽状態を取る。光学ローパスフィルタ４１は、撮像素子４２の画素ピッチに対する被写体像の空間周波数を調整する役割を担う。そして、撮像素子４２は、複数の光電変換素子により形成される。撮像素子４２は、ＣＣＤ、ＣＭＯＳセンサ等であってよい。撮像素子４２は、受光面で結像した被写体像を電気信号に変換する。
【００２１】
撮像素子４２で光電変換された電気信号は、カメラ処理ユニット５５で画像データに変換される。カメラ処理ユニット５５は、カメラの各種の動作シーケンスを管理すると共に、各構成要素の入出力処理等を行う。例えば、ＡＥセンサ３６から出力される被写体像の照度分布から露出値を演算し、ＡＦユニット３９から出力される位相差信号から合焦制御を行う。
【００２２】
表示部４６は、カメラ処理ユニット５５内の画像処理部で処理された被写体画像、撮像条件、設定条件等の情報が表示される。表示部４６は液晶モニタ等であってよい。表示部４６は、撮像された画像に限らず、ビューファインダとしての画像、各種メニュー情報、撮像条件、設定条件等を表示する。また、カメラユニット３０には、着脱可能な二次電池４７が収容され、カメラユニット３０に限らず、レンズユニット２０にも電力を供給する。
【００２３】
図２は、撮像装置１００のシステム構成を概略的に示すブロック図である。撮像装置１００のシステムは、レンズユニット２０とカメラユニット３０のそれぞれに対応して、レンズシステム制御部２３を中心とするレンズ制御系と、カメラシステム制御部４４を中心とするカメラ制御系により構成される。そして、レンズ制御系とカメラ制御系は、レンズマウント２６とカメラマウント４８によって接続される接続部を介して、相互に各種データ、制御信号の授受を行う。
【００２４】
カメラ処理ユニット５５は、カメラ制御系に属する。カメラ処理ユニット５５に含まれる画像処理部４５は、カメラシステム制御部４４からの指令に従って、撮像素子４２で光電変換された撮像信号を処理して画像データを生成する。生成された表示用の画像データは、表示部４６へ送られる。表示部４６は、例えば撮像後の一定の時間、表示用の画像データを表示する。並行して、処理された画像データは、所定の画像フォーマットに加工されて、撮像画像データとしてメモリ５１に記録される。撮像する毎に連続的に生成される表示用の画像データは、メモリ５１に記録されることなく、表示部４６に逐次表示される。これにより、ユーザは、ファインダ光学系３５を介して光学的に被写体像を観察するだけでなく、表示部４６を介して被写体像を視認することができる。
【００２５】
カメラ処理ユニット５５に含まれるカメラ操作検出部５０は、ユーザからの操作を検出する。カメラシステム制御部４４は、カメラ操作検出部５０が検出したユーザからの操作に応じた動作を行う。例えば、カメラシステム制御部４４は、操作入力部４９から入力された操作に応じた動作を行う。
【００２６】
操作入力部４９の一部として、押し込み方向に２段階のスイッチ位置を備えるレリーズボタンを含んでよい。レリーズボタンがユーザに操作されて、その第１段階のスイッチがＯＮになったことをカメラ操作検出部５０が検出すると、カメラシステム制御部４４は、ＡＦユニット３９から位相差信号を取得する。そして、カメラシステム制御部４４は、フォーカスを担うレンズを駆動するための駆動情報を、レンズ制御系に属するレンズシステム制御部２３に送信する。また、カメラシステム制御部４４は、ＡＥセンサ３６から被写体像の照度分布を取得して露出値を決定する。また、カメラシステム制御部４４は、カメラ操作検出部が画角調整の操作を検出した場合に、変倍を担うレンズを駆動するための駆動情報を、レンズシステム制御部２３に送信する。さらに、第２段階のスイッチがＯＮになったことをカメラ操作検出部５０が検出すると、カメラシステム制御部４４は、一連の撮像シーケンスを実行して撮像画像データを生成し、メモリ５１へ記録する。
【００２７】
レンズシステム制御部２３は、カメラシステム制御部４４からの制御信号を受けて各種動作を実行する。レンズシステム制御部２３は、カメラシステム制御部４４からレンズの駆動情報を受信すると、レンズの移動量を算出して、算出した移動量分だけレンズを移動させるべく、駆動ドライバ１５０を制御する。レンズの位置に関する位置情報は位置検出装置２００で検出される。レンズシステム制御部２３は、検出した位置情報に基づいて焦点距離を算出して、算出した焦点距離をカメラシステム制御部４４に送信する。
【００２８】
ユーザがズームリング２４を回転操作する駆動力により回転筒１３を移動させると、位置情報は位置検出装置２００で逐次に検出される。レンズシステム制御部２３は、検出した位置情報に基づいて焦点距離を算出して、算出した焦点距離をカメラシステム制御部４４に送信する。レンズシステム制御部２３は、焦点距離を逐次にカメラシステム制御部４４に送信してよい。また、レンズシステム制御部２３は、位置検出装置２００による検出出力に基づいて、光軸１１に対するブレ補正レンズの変位量を制御する制御部として機能する。具体的には、レンズシステム制御部２３は、算出した焦点距離に基づいて、ブレ補正レンズの変位量を制御する。
【００２９】
図３Ａは、ワイド端における各レンズの位置を模式的に示す。図３Ｂは、中間焦点距離における各レンズの位置を模式的に示す。図３Ｃは、テレ端における各レンズの位置を模式的に示す。図３Ａ〜Ｃでは、固定部材の一例としての固定鏡筒１０と、固定鏡筒１０に対して相対的に移動するレンズＬ１〜４とを示す。焦点距離は、レンズＬ１〜４の位置関係、特に変倍を担うレンズの位置関係によって定まる。
【００３０】
ズームリング２４が固定鏡筒１０に対して光軸１１まわりに相対的に回転することにより、レンズＬ１〜４の位置関係が変化する。本説明において、固定鏡筒１０に対するズームリング２４の相対的な回転角を、単に回転角と呼ぶ。回転角と焦点距離とが一対一に対応させるべく、レンズＬ１〜４の駆動機構が設定されている。すなわち、回転角の連続的な変化に応じてテレ端からワイド端へと連続的に変化する。つまり、レンズＬ１〜４と固定鏡筒１０との間の位置関係は、回転角に対応して定まる。したがって、レンズ系の焦点距離も回転角に対応して定まる。位置検出装置２００は、焦点距離を算出することを一つの目的として、位置関係の一例としての回転角を検出する。
【００３１】
図４は、ズームリング２４の回転角と焦点距離との間の関係の一例を示す。本図に例示するように、回転角あたりの焦点距離の変化率は、焦点距離が長くなるほど大きい。すなわち、ズームリング２４を一定角度だけ回転させた場合、焦点距離はワイド側よりもテレ側で大きく変化する。したがって、焦点距離を高精度で検出するためには、少なくともテレ側では、回転角を高い分解能で検出する必要がある。
【００３２】
また、撮像装置１００の撮像時のブレは、焦点距離が長いほど像のブレとして大きく影響する。したがって、ブレ補正をする必要があるか否かを、焦点距離に基づいて判断することが好ましい場合がある。また、焦点距離に基づいてブレ補正の程度を調節することが好ましい場合がある。
【００３３】
そこで位置検出装置２００は、焦点距離を必要な精度で検出することを目的として、焦点距離の範囲毎に異なる分解能で回転角を検出する。また、位置検出装置２００は、焦点距離を速やかに検出することを目的として、レンズを駆動させることなく回転角を検出する。
【００３４】
図５は、位置検出装置２００の一部を模式的に示す。固定部材５００は、固定鏡筒１０に固定された部材である。固定部材５００は、固定鏡筒１０の一部であってよい。回転部材５３０は、ズームリング２４の回転に応じて光軸１１まわりに回転する。回転部材５３０は、回転筒１３の一部であってよい。
【００３５】
位置検出装置２００の一部としての第１ポテンショメータ５１０は、抵抗体５１１、導電体５１２およびブラシ５１５を含む。抵抗体５１１および導電体５１２は、回転部材５３０上に連続的に形成される。第１ポテンショメータ５１０の入力の一端が接地され、入力の他端に電圧が印可される。例えば、抵抗体５１１側の一端が接地され、導電体５１２側の一端に電圧が印可される。
【００３６】
単位長さあたりの電気抵抗は、抵抗体５１１よりも導電体５１２の方が高い。ここでの長さとは、光軸１１まわりの周方向の長さとする。具体的には、導電体５１２は、抵抗体５１１よりも電気抵抗率が低い導電性材料で形成される。例えば、グラファイト、金等の導電性材料で形成される。そして、抵抗体５１１と導電体５１２とは、径方向に切断した断面の面積が等しいとする。具体的には、抵抗体５１１と導電体５１２とは、光軸１１方向の長さである幅が等しく、径方向の長さである高さも等しいとする。
【００３７】
位置検出装置２００の一部としての第２ポテンショメータ５２０は、第１ポテンショメータ５１０とは別個に設けられる。第２ポテンショメータ５２０は、抵抗体５２１、導電体５２２およびブラシ５２５を含む。抵抗体５１１および導電体５１２は、回転部材５３０上に連続的に形成される。抵抗体５２１は、第２ポテンショメータ５２０が第１ポテンショメータとは異なる焦点距離の範囲を検出するべく、抵抗体５１１が形成された範囲に対応しない範囲に設けられる。この相違点を除き、第１ポテンショメータ５１０と第２ポテンショメータ５２０とは対応する構成を持つ。
【００３８】
すなわち、第１ポテンショメータ５１０と同様、第２ポテンショメータ５２０の入力の一端は接地され、入力の他端に電圧が印可される。例えば、導電体５１２側の一端が接地され、抵抗体５１１一端に電圧が印可される。
【００３９】
第１ポテンショメータ５１０と同様、第２ポテンショメータ５２０においても、単位長さあたりの電気抵抗は抵抗体５２１よりも導電体５２２の方が小さい。具体的には、導電体５２２は、抵抗体５２１よりも電気抵抗率が小さい導電性材料で形成される。そして、抵抗体５２１と導電体５２２とは断面積が等しいとする。具体的には、抵抗体５２１と導電体５２２とは、幅が等しく、高さも等しいとする。
【００４０】
抵抗体５１１および抵抗体５２１は、同じ材料で形成されてよい。また、導電体５１２および導電体５２２は、同じ材料で形成されてよい。
【００４１】
回転部材５３０が固定部材５００に対して相対的に回転する場合、第１ブラシ５１５は抵抗体５１１または導電体５１２上を摺動する。また、第２ブラシ５２５は抵抗体５２１または導電体５２２上を摺動する。
【００４２】
抵抗体５１１は、焦点距離が第１範囲にある場合、第１ブラシ５１５と接触する範囲に設けられる。一方、導電体５１２は、焦点距離が第１範囲とは異なる第２範囲にある場合、第１ブラシ５１５と接触する範囲に設けられる。第１ブラシ５１５の摺接位置の分圧値が、第１ポテンショメータ５１０の出力となる。第１ブラシ５１５が抵抗体５１１と摺接している場合、抵抗体５１１上の位置に応じて実質的に異なる分圧値が得られる。しかし、第１ブラシ５１５が導電体５１２と摺接している場合、導電体５１２上のどの位置に第１ブラシ５１５が存在しているかを検出することは実質的にできない。したがって、第１ポテンショメータ５１０は、焦点距離の第１範囲を実質的に検出することができる。
【００４３】
導電体５２２は、焦点距離が第１範囲にある場合、第２ブラシ５２５と接触する範囲に設けられる。一方、抵抗体５２１は、焦点距離が第２範囲にある場合、第２ブラシ５２５と接触する範囲に設けられる。第２ブラシ５２５の摺接位置の分圧値が、第２ポテンショメータ５２０の出力となる。第２ブラシ５２５が抵抗体５２１と摺接している場合、抵抗体５２１上の位置に応じて実質的に異なる分圧値が得られる。しかし、第２ブラシ５２５が導電体５２２と摺接している場合、導電体５２２上のどの位置に第２ブラシ５２５が存在しているかを検出することは実質的にできない。したがって、第２ポテンショメータ５２０は、焦点距離の第２範囲を実質的に検出することができる。
【００４４】
図６は、図５の要部を平面に展開した様子を模式的に示す。本図のθで示した方向が、光軸１１まわりの角度に対応する。抵抗体５１１の一端Ｔ１は、テレ端において第１ブラシ５１５との摺接位置に対応する。抵抗体５２１の一端Ｔ２は、テレ端において第２ブラシ５１５との摺接位置に対応する。抵抗体５１１の一端Ｔ１および抵抗体５２１の一端Ｔ２は接地される。
【００４５】
導電体５１２の一端Ｗ１は、ワイド端において第１ブラシ５１５との摺接位置に対応する。導電体５２２の一端Ｗ２は、ワイド端において第２ブラシ５２５との摺接位置に対応する。導電体５１２の一端Ｗ１には、Ｖ１の電圧が印可される。導電体５２２の一端Ｗ２には、Ｖ２の電圧が印可される。
【００４６】
したがって、テレ端からワイド端に向けて変化すると、焦点距離がテレ端での焦点距離から第１範囲にある間、第１ブラシ５１５との摺接位置は、導電体５１２との境界位置よりも抵抗体５１１側にある。したがって、第１ブラシ５１５からの出力電圧は、０からＶ１まで単調に変化する。焦点距離が第２範囲にある場合、第１ブラシ５１５との摺接位置は境界位置よりも導電体５１２側にある。したがって、第１ブラシ５１５からの出力電圧は、実質的に変化せず一定値Ｖ１をとる。
【００４７】
一方、第２ポテンショメータ５２０では、焦点距離がテレ端から第１範囲にある間、第２ブラシ５２５との摺接位置は、抵抗体５２１との境界位置よりも導電体５２２側にある。したがって、第２ブラシ５２５からの出力電圧は、焦点距離が第１範囲にある間、一定値０をとる。焦点距離が第２範囲にある間、第２ブラシ５２５との摺接位置は境界位置よりも抵抗体５２１側にある。したがって、焦点距離が第２範囲にある間、第２ブラシ５２５の出力電圧は０からＶ１まで単調に変化する。
【００４８】
なお、抵抗体５１１は、固定部材５００および回転部材５３０のいずれに設けられてもよい。すなわち、抵抗体５１１は、固定部材５００および回転部材５３０の一方の部材に固定して設けられて、両端に電圧が印加されてよい。そして、第１ブラシ５１５は、固定部材５００および回転部材５３０の他方の部材が当該一方の部材に対し相対的に移動する場合に、相対的な移動量に応じて抵抗体５１１上を摺動するように設ければよい。また、抵抗体５２１も同様に、固定部材５００および回転部材５３０の一方の部材に固定して設けられて、両端に電圧が印加されてよい。そして、第２ブラシ５２５は、固定部材５００および回転部材５３０の他方の部材が当該一方の部材に対し相対的に移動する場合に、相対的な移動量に応じて抵抗体５２１上を摺動するように設ければよい。第１抵抗体５１１は、回転角が第１範囲にある場合に、第１ブラシ５１５と摺接する位置に設けられ、抵抗体５２１は、回転角が第２範囲にある場合に第２ブラシ５２５と摺接する位置に少なくとも設けられればよい。
【００４９】
このように、第１ブラシ５１５および第２ブラシ５２５は、回転角に応じて、それぞれのブラシに対応する抵抗体上を移動量に応じた距離だけ摺動する。抵抗体５１１が第１ブラシ５１５と摺接する長さは、抵抗体５２１が第２ブラシ５２５と摺接する長さよりも短い。このため、第１範囲における第１ポテンショメータ５１０の検出感度は、第２範囲における第２ポテンショメータ５２０の検出感度よりも高い。なお、検出感度の違いは、印加電圧の大きさで調整されてよい。
【００５０】
図７は、検出信号を合成する合成回路の一例を示す。合成回路は、加算回路７１０と、反転増幅回路７２０とを含む。本図において、Ｖ１＝Ｖ２＝Ｖ０とする。本図において、第１ポテンショメータ５１０の抵抗体５１１をｒ１として模式的に示す。また、第２ポテンショメータ５２０の抵抗体５２１をｒ２として模式的に示す。
【００５１】
第１ブラシ５１５からのアナログの出力電圧は、抵抗Ｒ１を介してオペアンプ７１２の反転入力端子に入力される。第２ブラシ５２５からのアナログの出力電圧は、抵抗Ｒ２を介してオペアンプ７１２の反転入力端子に入力される。オペアンプ７１２の非反転入力端子は接地される。オペアンプ７１２の出力は、抵抗Ｒ３を介して非反転入力端子にフィードバックされる。第１ポテンショメータ５１０および第２ポテンショメータ５２０の出力電圧をそれぞれｖ１、ｖ２とすると、オペアンプ７１２の出力電圧は、−Ｒ３（ｖ１／Ｒ１＋ｖ２／Ｒ２）となる。
【００５２】
オペアンプ７１２の出力電圧はＲ４を介してオペアンプ７２２の反転入力端子に入力される。オペアンプ７２２の非反転入力端子は接地される。オペアンプ７２２の出力は、抵抗Ｒ５を介して非反転入力端子にフィードバックされる。したがって、オペアンプ７２２の出力電圧は、Ｒ３×Ｒ５×（ｖ１／Ｒ１＋ｖ２／Ｒ２）／Ｒ４となる。
【００５３】
本例の合成回路は、第１ポテンショメータ５１０からのアナログの出力と、第２ポテンショメータ５２０からのアナログの出力とを加算することにより、回転角と一対一に対応するアナログの検出出力を生成することができる。より具体的には、加算回路７１０は、第１ポテンショメータ５１０からの電圧出力と、第２ポテンショメータ５２０からの電圧出力とを加算して、回転角と一対一に対応する電圧出力を生成する電圧出力生成部として機能する。
【００５４】
図８は、オペアンプ７２２の出力電圧の一例を示す。本図は、Ｖ０＝５Ｖ、Ｒ１＝５ｋΩ、Ｒ２＝１．２５ｋΩ、Ｒ３＝１ｋΩ、Ｒ４＝１０ｋΩ、Ｒ５＝１０ｋΩとした場合の出力電圧の一例である。
【００５５】
第１ポテンショメータ５１０の出力電圧８１０は、テレ端の状態から角度θ１までの回転角の第１範囲では、回転角に比例して０Ｖから５Ｖまでの値となる。そして、角度θ１よりも大きい第２範囲では、出力電圧８１０は一定値５Ｖとなる。第２ポテンショメータ５２０の出力電圧８２０は、第１範囲では、一定値０Ｖとなる。そして、第２範囲では、出力電圧８２０は、回転角に比例して０Ｖから５Ｖまで増加する。
【００５６】
本例では簡単のため、θ１＝θｍａｘ／５とする。すなわち、第１範囲を検出する第１ポテンショメータ５１０は、第２範囲を検出する第２ポテンショメータ５２０の感度の４倍の感度を持つ。このため、テレ側で回転角を高い精度で検出することができる。つまり、抵抗体５１１の長さを抵抗体５２１の長さよりも短くすることで、テレ側において回転角を高い感度で検出することができる。一方、図４に例示したように、ワイド側では、焦点距離の回転角への依存性は比較的に小さい。このため、焦点距離を検出することを目的とした場合、ワイド側の分解能が多少低くても十分な検出精度を得ることができる。
【００５７】
また、本例のように、加算回路７１０において、第２ポテンショメータ５２０からの出力電圧に対する増幅率（Ｒ３／Ｒ２）を、第１ポテンショメータ５１０に対する増幅率（Ｒ３／Ｒ１）の４倍に設定する。これにより回転角に比例する出力電圧を生成することができる。これにより、レンズシステム制御部２３は、出力電圧に応じて変換テーブルを参照したりすることなく、位置検出装置２００の出力電圧から直接的に回転角を算出することができる。このように、加算回路７１０は、検出感度が低い方の第１ポテンショメータ５１０からの電圧出力を、他方の第２ポテンショメータ５２０からの電圧出力に対する増幅率よりも高い増幅率で増幅して加算する。このため、回転角とアナログ出力との間に線形性を持たせることができる。なお、ここでいう増幅率とは０より大きい値であればよい。例えば、増幅率は１未満であってよい。
【００５８】
以上に説明したように、第１ポテンショメータ５１０および第２ポテンショメータ５２０の出力電圧を加算回路７１０で加算することで、第１範囲および第２範囲にわたって単調に変化する出力電圧８００を得ることができる。すなわち、検出対象となる回転角の全範囲にわたって、回転角に一対一に対応する出力電圧８００を得ることができる。回転角と焦点距離とは一対一に対応するので、位置検出装置２００は、焦点距離に一対一に対応する出力電圧を生成することができる。これにより、レンズシステム制御部２３は、位置検出装置２００の出力電圧を、比較的に簡単な演算で焦点距離に変換することができる。
【００５９】
また、位置検出装置２００によれば、出力電圧から回転角の絶対値を検出することができる。したがって、レンズを駆動してレンズの光軸１１方向の位置を変化させることなく、焦点距離を検出することができる。
【００６０】
以上に説明したように、第１ポテンショメータ５１０は、回転角のうち第１範囲を検出することができる。そして、第２ポテンショメータ５２０は、回転角のうち第１範囲とは異なる第２範囲を検出することができる。そして、合成回路は、第１ポテンショメータ５１０および第２ポテンショメータ５２０のそれぞれの出力を合成して、回転角と一対一に対応する検出出力を生成する生成部として機能する。本例の回転角は、第１部材の一例としての固定鏡筒１０と、固定鏡筒１０に対し相対的に移動する第２部材の一例としてのレンズ保持枠１２との間の位置関係を示す。したがって、位置検出装置２００によれば、位置関係の全範囲を複数に分割して、各範囲を対応するポテンショメータでそれぞれ検出することができる。このため、位置関係の各範囲を望ましい分解能で検出することができる。
【００６１】
図９は、オペアンプ７２２の出力電圧の他の例を示す。本例は、Ｒ１＝１．２５ｋΩ、Ｒ２＝５ｋΩとした点を除いて、図７の例に対応する合成回路を適用した場合の出力電圧を示す。オペアンプ７２２の出力電圧９００は、回転角の第１範囲において０Ｖから４Ｖの間で変化する。一方、回転角の第２範囲において４Ｖから５Ｖの間で変化する。すなわち、オペアンプ７２２の５Ｖ幅の出力レンジのうち、回転角の第１範囲に、第２範囲に割り当てるレンジ（１Ｖ）よりも広いレンジ（４Ｖ）を割り当てることができる。したがって、本例によれば、オペアンプ７２２の出力電圧をＡＤ変換器で離散値に変換する場合、回転角の第１範囲により多くのビットを割り当てることができる。
【００６２】
図１０Ａは、レンズユニット２０をカメラユニット３０に装着した場合の処理フローの一例を示す。本処理フローは、位置検出装置２００が装着されたことをカメラシステム制御部４４が検出した場合に、開始される。例えば、カメラマウント４８にレンズマウント２６が機械的に係合したことをカメラシステム制御部４４が検出した場合に、開始される。
【００６３】
ステップＳ１００２において、カメラシステム制御部４４は、レンズユニット２０への給電を開始する。レンズユニット２０に給電されると、第１ポテンショメータ５１０および第２ポテンショメータ５２０の両入力端に電圧が印可され、回転角を示す電圧値が合成回路から出力される。なお、本ステップにおいて、レンズシステム制御部２３は、駆動ドライバ等のレンズ駆動系には給電しなくてよい。
【００６４】
ステップＳ１００４において、レンズシステム制御部２３は、合成回路からの電圧値をデジタル値にＡＤ変換して、デジタル値に基づき焦点距離を算出する。例えば、レンズシステム制御部２３は、回転角と焦点距離との間の対応関係を予め記録したテーブルを参照して、デジタル値を焦点距離に変換してよい。
【００６５】
ステップＳ１００６において、カメラシステム制御部４４は、レンズシステム制御部２３からレンズ固有情報および焦点距離を取得する。ステップＳ１００８において、カメラシステム制御部４４は表示部４６にレンズ情報および焦点距離を表示する。表示部４６への表示が完了すると、本処理フローを終了する。本処理フローによれば、ユーザがレンズユニット２０を装着した場合に、装着したレンズユニット２０の情報をユーザに提示することができる。また、駆動ドライバ等のレンズ駆動系に給電することなく、したがって変倍レンズを駆動することなく、速やかに現在の焦点距離を算出してユーザに提示することができる。
【００６６】
図１０Ｂは、撮像装置１００の電源をオンした場合の処理フローの一例を示す。本処理フローは、カメラユニット３０にレンズユニット２０が装着された状態で操作入力部４９に対して電源をオンする操作がなされた場合に、開始される。
【００６７】
ステップＳ１０１２において、カメラユニット３０およびレンズユニット２０への給電が開始される。図１０ＡのステップＳ１００２に関連して説明したように、レンズユニット２０に給電されると、回転角を示す電圧値が合成回路から出力される。本ステップにおいて、レンズシステム制御部２３は、駆動ドライバ等のレンズ駆動系には給電しなくてよい。
【００６８】
ステップＳ１０１４において、レンズシステム制御部２３は、焦点距離を算出する。レンズシステム制御部２３は、図１０ＡのステップＳ１００４に関連して説明した動作により、焦点距離を算出する。
【００６９】
ステップＳ１０１６において、カメラシステム制御部４４は動作モードを判断する。動作モードは、電源をオンする操作に応じて決定されてよい。例えば、操作入力部４９の一部としてのレリーズボタンを押下する操作が、電源オン操作としてなされた場合、主として撮像を目的とした動作を行う撮像モードを設定する。一方、操作入力部４９の一部としての画像再生ボタンに対する操作が電源オン操作としてなされた場合、主として画像の再生を目的とした動作を行う再生モードを設定する。
【００７０】
撮像モードが設定された場合、ステップＳ１０１８において、カメラシステム制御部４４は、レンズ固有情報および焦点距離を取得する。ステップＳ１０２０において、カメラシステム制御部４４は、ＡＥセンサ３６の出力に基づき、露出演算を行う。カメラシステム制御部４４は、本演算によって例えば露光時間を算出する。
【００７１】
ステップＳ１０２２において、カメラシステム制御部４４は、ブレ補正をすべきか否かを判断する。例えば、ステップＳ１０２０で算出した露光時間が焦点距離の逆数よりも長い場合に、ブレ補正すべき旨を判断する。ブレ補正すべき旨が判断された場合、ステップＳ１０２４において、ブレ補正すべき旨を表示部４６に表示する。例えば、ブレ補正のユーザ設定として、ブレ補正をしない旨の常時ＯＦＦが設定されている場合、ブレ補正を推奨する旨を表示する。また、ブレ補正のユーザ設定として、ブレ補正のＯＮ／ＯＦＦを自動的に決定する旨のＡＵＴＯが設定されている場合、ブレ補正を動作させる旨を表示する。
【００７２】
ステップＳ１０２２においてブレ補正すべでない旨が判断された場合、ステップＳ１０２６において、ブレ補正しない旨を表示する。例えば、ブレ補正のユーザ設定としてＡＵＴＯが設定されている場合に、ブレ補正を動作させない旨を表示する。
【００７３】
ステップＳ１０２４、ステップＳ１０２６の処理に続いて、ステップＳ１０２８において撮像処理を行う。本撮像処理のフローについては、図１０Ｃに関連して説明する。ステップＳ１０１６において、再生モードが設定された場合、ステップＳ１０３０において再生処理を行う。本再生処理のフローについては、図１０Ｅに関連して説明する。ステップＳ１０２８、ステップＳ１０３０の処理が完了すると、本処理フローを終了する。
【００７４】
図１０Ｃは、撮像処理の詳細な処理フローを示す。ステップＳ１０３２において、カメラシステム制御部４４は、ブレ補正のユーザ設定を受け付ける。例えば、ユーザからブレ補正の設定の変更を受け付ける。例えば、操作入力部４９の一部としてのユーザ設定用のスイッチ操作等を受け付ける。
【００７５】
続いてステップＳ１０３４において、カメラシステム制御部４４は、ブレ補正するか否かを判断する。例えば、図１０ＢのステップＳ１０２２でブレ補正すべき旨が判断され、かつ、ブレ補正のユーザ設定がＡＵＴＯに設定されている場合に、ブレ補正する旨を判断する。また、ブレ補正のユーザ設定が、ブレ補正をする旨の常時ＯＮに設定されている場合に、ブレ補正する旨を判断する。
【００７６】
ステップＳ１０３６において、レンズシステム制御部２３は、駆動ドライバ１５０を制御する制御パラメータを設定する。具体的には、カメラシステム制御部４４は、ブレ補正すべき旨をレンズシステム制御部２３に指示する。レンズシステム制御部２３は、焦点距離に基づいて制御パラメータを設定する。例えば、レンズシステム制御部２３は、焦点距離に基づいて、光軸１１に対するブレ補正レンズの変位量を設定する制御パラメータを設定する。具体的には、焦点距離が小さいほど、ブレ補正レンズをより大きく変位させる制御パラメータを設定する。ステップＳ１０３８において、レンズシステム制御部２３は、制御パラメータに基づいて駆動ドライバ１５０を駆動して、ブレ補正の動作を開始させる。
【００７７】
ステップＳ１０４０において、カメラシステム制御部４４およびレンズシステム制御部２３が協働して、ＡＦユニット３９の検出出力に基づく焦点調節を開始する。以後、撮影指示を受け付けるまで、ＡＦユニット３９による焦点調節が継続する。ステップＳ１０４２において、レリーズボタンの押下状態を判断する。レリーズボタンの第１段階のスイッチがＯＮになった場合、ステップＳ１０４４において合焦エリアを設定して、ステップＳ１０４２の判断に処理を戻す。撮影指示の一例としてのレリーズボタンの第２段階のスイッチがＯＮになった場合、ステップＳ１０４６において、カメラシステム制御部４４はメインミラー３１をアップさせて、被写体光束から退避した状態にする。
【００７８】
ステップＳ１０４８において、カメラシステム制御部４４の制御により撮像素子４２で露光を開始する。露光が終了すると、ステップＳ１０５０において、メインミラー３１をダウンさせて、被写体光束中に斜設される状態とする。ステップＳ１０５２において、画像処理部４５により生成された撮像画像データをメモリ５１に記録する。このとき、焦点距離を含むレンズ情報を、撮像画像データの付帯情報等として対応づけて記録してよい。撮像画像データの記録が完了すると、本処理を終了する。
【００７９】
本フローでは、撮像処理のフローを分かり易く説明することを目的として、ステップＳ１０３４以降の処理では、ユーザがレリーズボタンを操作した場合の動作を説明した。しかし、例えばステップＳ１０３４以降の処理において、ユーザがズームリング２４を回転させた場合、レンズシステム制御部２３は位置検出装置２００からの出力に基づき焦点距離を算出して、カメラシステム制御部４４に送信してもよい。カメラシステム制御部４４は、レンズシステム制御部２３から受け取った焦点距離の値に基づき、ブレ補正をするか否かを判断して、ブレ補正をする旨を判断した場合に、焦点距離の値に基づき駆動ドライバ１５０を制御する制御パラメータを設定してよい。
【００８０】
図１０Ｄは、ブレ補正のユーザ設定が変更された場合の処理フローの一例を示す。本処理フローは、例えばユーザ設定用のスイッチ操作によって、ブレ補正のユーザ設定が変更された場合に、開始される。
【００８１】
ステップＳ１０６２において、レンズシステム制御部２３は焦点距離を算出する。レンズシステム制御部２３は、図１０ＡのステップＳ１００４に関連して説明した動作により、焦点距離を算出する。レンズシステム制御部２３が算出した焦点距離は、カメラシステム制御部４４によって取得される。
【００８２】
ステップＳ１０６４において、カメラシステム制御部４４は、ＡＥセンサ３６の出力に基づき、露出演算を行う。カメラシステム制御部４４は、本演算によって例えば露光時間を算出する。
【００８３】
ステップＳ１０６６において、カメラシステム制御部４４は、ブレ補正をすべきか否かを判断する。具体的には、図１０ＢのステップＳ１０２２と同様の処理によって、ブレ補正をすべきか否かを判断する。ステップＳ１０６６において、ブレ補正すべき旨が判断された場合、ステップＳ１０６８において、ブレ補正すべき旨を表示部４６に表示する。例えば、ブレ補正が常時ＯＦＦに設定変更されることによって本処理フローが開始した場合、ブレ補正を推奨する旨を表示する。また、ブレ補正がＡＵＴＯに設定変更されることによって本処理フローが開始した場合、ブレ補正を動作させる旨を表示する。
【００８４】
ステップＳ１０６８においてブレ補正すべでない旨が判断された場合、ステップＳ１０７０において、ブレ補正しない旨を表示する。例えば、ブレ補正がＡＵＴＯに設定変更されることによって本処理フローが開始した場合、ブレ補正を動作させない旨を表示する。ステップＳ１０６８、ステップＳ１０７０の処理が完了すると、本処理フローを終了する。本処理フローによれば、ブレ補正のユーザ設定が変更された場合に、ブレ補正の設定が撮像環境に適しているか否かを速やかに判断することができる。例えば駆動ドライバ等のレンズ駆動系に給電することなく、したがって変倍レンズを駆動することなく判断することができる。
【００８５】
図１０Ｅは、再生モードにおける処理フローの一例を示す。本処理フローは図１０ＢのステップＳ１０３０に関する詳細な処理フローに適用できる。ここでは再生動作中に撮影指示を受け付けた場合の処理フローを例示する。本処理フローは、撮像装置１００が再生モードで主として画像データの再生動作をしている場合に、レリーズボタンの第２段階のスイッチがＯＮになったことを条件として、開始される。
【００８６】
ステップＳ１０８２において、レンズユニット２０に給電が開始される。図１０ＡのステップＳ１００２に関連して説明したように、レンズユニット２０に給電されると、回転角を示す電圧値が合成回路から出力される。本ステップにおいて、レンズシステム制御部２３は、駆動ドライバ等のレンズ駆動系には給電しなくてよい。
【００８７】
ステップＳ１０８４において、レンズシステム制御部２３は、焦点距離を算出する。レンズシステム制御部２３は、図１０ＡのステップＳ１００４に関連して説明した動作により、焦点距離を算出する。
【００８８】
ステップＳ１０８６において、システム制御部２５０は、レンズ固有情報および焦点距離を取得する。ステップＳ１０８８において、カメラシステム制御部４４は、ＡＥセンサ３６の出力に基づき、露出演算を行う。カメラシステム制御部４４は、本演算によって例えば露光時間を算出する。
【００８９】
ステップＳ１０９０において、ブレ補正の動作および関連する表示を行う。本ステップでは、図１０ＢのステップＳ１０２２、ステップＳ１０２４およびステップＳ１０２６に関連して説明した処理を行う。これらの処理が完了すると、ステップＳ１０９２において、撮像処理を行う。本ステップでは、図１０Ｃに関連して説明した処理を行う。ステップＳ１０９２の処理が完了すると、本処理フローを終了する。
【００９０】
本処理フローによれば、画像を再生しているときにレリーズボタンが押下された場合に、駆動ドライバ等のレンズ駆動系に給電することなく、したがって変倍レンズを駆動することなく速やかに焦点距離を算出して、撮像動作に速やかに移行することができる。
【００９１】
図１１は、ポテンショメータの出力を合成する合成回路の他の一例を示す。本例は、第１ポテンショメータ５１０の入力の一端を接地電位として、他端に電圧Ｖ１を供給する。一方、第２ポテンショメータ５２０の入力の一端の電位には、第１ポテンショメータ５１０の出力電位を提供し、他端に電圧Ｖ２を供給する。なお、Ｖ１は正負いずれであってもよい。Ｖ１が正の値である場合、Ｖ２＞Ｖ１とする。Ｖ１が負の値である場合、Ｖ２＜Ｖ１とする。
【００９２】
第１ポテンショメータ５１０からの出力電圧は、オペアンプ１１１０の非反転入力端子に入力される。オペアンプ１１１０からの出力は、オペアンプ１１１０の反転入力端子にフィードバックされる。すなわち、オペアンプ１１１０は、ボルテージフォロワとして動作する。オペアンプ１１１０の出力電位は、第２ポテンショメータ５２０の一端の入力電位として提供される。具体的には、オペアンプ１１１０の出力端子は、第２ポテンショメータ５２０の入力の一端に電気的に接続される。
【００９３】
第２ポテンショメータ５２０からの出力電圧は、オペアンプ１１２０の非反転入力端子に入力される。オペアンプ１１２０からの出力は、オペアンプ１１２０の反転入力端子にフィードバックされる。すなわち、オペアンプ１１２０は、ボルテージフォロワとして動作する。そして、オペアンプ１１２０からの出力電圧が、位置検出装置２００からの出力となる。
【００９４】
図１２は、図１１の合成回路からの出力電圧の一例を示す。本例は、Ｖ１＝３Ｖ、Ｖ２＝６Ｖとした場合の出力電圧の一例を示す。回転角の第１範囲において、オペアンプ１１１０の出力電圧１２１０は、０ＶからＶ１までの値をとる。すなわち０〜３Ｖまでの値をとる。一方、回転角の第２範囲において、出力電圧１２１０は一定の値３Ｖをとる。
【００９５】
回転角の第１範囲において、オペアンプ１１２０からの出力電圧１２００はオペアンプ１１１０の出力電圧１２１０と一致する。回転角の第２範囲では、オペアンプ１１２０からの出力電圧は、第２ポテンショメータ５２０からの出力電圧の変化に従って変化する。具体的には、位置検出装置２００からの出力電圧は、本図の出力電圧１２００に示すとおりとなる。
【００９６】
本例の合成回路によっても、回転角に一対一に対応する出力電圧１２００を得ることができる。すなわち、焦点距離に一対一に対応する出力電圧１２００を得ることができる。
【００９７】
図１３は、合成回路の更なる他の例を示す。本例の合成回路は、第１ポテンショメータ５１０の出力電圧を低減して第２ポテンショメータ５２０の一端に入力する点が、図１１に例示した合成回路と異なる。
【００９８】
すなわち、第１ポテンショメータ５１０の出力電圧は、オペアンプ１３１０の非反転入力端子に入力される。オペアンプ１３１０の出力は、オペアンプ１３１０の反転入力端子にフィードバックされる。すなわち、オペアンプ１３１０は、ボルテージフォロワとして動作する。
【００９９】
減衰回路１３１２は、オペアンプ１３１０からの出力電圧を減衰して、得られた電位を第２ポテンショメータ５２０の入力の一端の入力電位として提供する。具体的には、減衰回路１３１２の出力端子は、第２ポテンショメータ５２０の一端に電気的に接続される。
【０１００】
第２ポテンショメータ５２０の出力電圧は、オペアンプ１３２０の非反転入力端子に入力される。オペアンプ１３２０の出力は、オペアンプ１３２０の反転入力端子にフィードバックされる。すなわち、オペアンプ１３２０は、ボルテージフォロワとして動作する。そして、オペアンプ１３２０からの出力電圧が、位置検出装置２００からの出力となる。
【０１０１】
図１４は、図１３の合成回路からの出力電圧の一例を示す。本例は、Ｖ１＝Ｖ２＝５Ｖとし、減衰回路１３１２による減衰率を１／２とした場合の出力電圧を示す。回転角の第１範囲において、オペアンプ１３１０の出力電圧１４１０は、０〜５Ｖまでの値をとる。一方、回転角の第２範囲において、出力電圧１４１０は一定の値５Ｖをとる。出力電圧１４１０は、減衰回路１３１２により１／２に減衰される。
【０１０２】
オペアンプ１３２０の出力電圧１４００は、回転角の第１範囲において、減衰回路１３１２の出力電圧と一致する。すなわち、回転角の第１範囲において、０〜２．５Ｖまでの値をとる。回転角の第２範囲では、オペアンプ１３２０の出力電圧は、第２ポテンショメータ５２０の出力電圧の変化に従って変化する。位置検出装置２００からの出力電圧は、本図の出力電圧１４００に示すとおりとなる。
【０１０３】
本例によっても、回転角に一対一に対応する出力電圧１４００を得ることができる。すなわち、焦点距離に一対一に対応する出力電圧１４００を得ることができる。また、第１ポテンショメータ５１０を減衰することで、第１ポテンショメータ５１０および第２ポテンショメータ５２０に対する電源電圧を共通化することができる。つまり、本例の合成回路によれば、第１ポテンショメータ５１０からの出力電圧を減衰して、第２ポテンショメータ５２０の一方の入力電位として供給することができるので、第１ポテンショメータ５１０および第２ポテンショメータ５２０に、それぞれの一方の入力電位を基準として電圧を印加する１つの電源部を用いることが可能になる。なお、出力電圧の減衰率は、１／２に限られず、１未満であればよい。
【０１０４】
以上、図１１から図１４に関連して説明したように、オペアンプ１１１０、オペアンプ１３１０は、第１ポテンショメータ５１０からの出力電位を、第２ポテンショメータ５２０の一方の入力電位として供給する電位供給部として機能する。具体的には、オペアンプ１１１０、オペアンプ１３１０は、ボルテージフォロワ回路として動作する。そして、オペアンプ１１２０、オペアンプ１３２０は、第１ポテンショメータへの一方の入力電位と、第２ポテンショメータからの出力電位との間の電圧を、回転角と一対一に対応する電圧出力として生成する電圧出力生成部として機能する。
【０１０５】
図１５は、ポテンショメータの抵抗体配置の他の例を示す。本例の第２ポテンショメータ５２０は、回転角の検出範囲の全体に対応する位置に設けた抵抗体１５２１を含む。この点を除き、図６に例示した抵抗体配置と同様である。すなわち、第２ポテンショメータ５２０は、回転角の第１範囲も検出範囲の対象とする。
【０１０６】
図１６は、図１５に例示した抵抗体配置で得られる出力電圧の一例を示す。ポテンショメータの出力を合成する合成回路としては、図７に例示した測定回路を適用する。本図は、Ｖ０＝５Ｖ、Ｒ１＝５ｋΩ、Ｒ２＝１．２５ｋΩ、Ｒ３＝１ｋΩ、Ｒ４＝１０ｋΩ、Ｒ５＝１０ｋΩとした場合の出力電圧の一例である。
【０１０７】
第１ポテンショメータ５１０の出力電圧８１０は、図８に例示した出力電圧と同じである。すなわち、出力電圧８１０は、回転角の第１範囲では、回転角に比例して０Ｖから５Ｖまでの値をとり、回転角の第２範囲では一定値５Ｖとなる。第２ポテンショメータ５２０の出力電圧１６２０は、テレ端からワイド端までの範囲で、回転角に比例して０Ｖから５Ｖの値をとる。
【０１０８】
本例では、回転角の第１範囲においても、第２ポテンショメータ５２０の出力電圧が加算されて位置検出装置２００からの出力電圧１６００となる。すなわち、位置検出装置２００からの出力電圧１６００は、回転角の第１範囲では、回転角に比例して０Ｖから１．８Ｖまでの値をとり、回転角の第２範囲では、回転角に比例して１．８Ｖから５Ｖまでの値をとる。図１５に例示した抵抗体配置によっても、回転角に一対一に対応する出力電圧１６００を得ることができる。すなわち、焦点距離に一対一に対応する出力電圧１６００を得ることができる。
【０１０９】
図６の例では、第１ポテンショメータ５１０による検出範囲と第２ポテンショメータ５２０による検出範囲とが重複しないように、抵抗体を設けた。図１５の例では、第１ポテンショメータ５１０による検出範囲の全域を、第２ポテンショメータ５２０による検出範囲が含むように、抵抗体を設けた。しかし、第１ポテンショメータ５１０による検出範囲の一部範囲を、第２ポテンショメータ５２０による検出範囲が含むように、抵抗体を設けてもよい。すなわち、第２ポテンショメータ５２０に属する第２抵抗体は、回転角が第２範囲にある場合に第２ポテンショメータ５２０に属するブラシと摺接する位置と、回転角が第１範囲の少なくとも一部の範囲にある場合に当該ブラシと摺接する位置とに設ければよい。また、以上の説明では、２つのポテンショメータを用いて回転角を検出するとした。しかし、検出範囲が互いに異なる３以上のポテンショメータを用いて、回転角を検出してもよい。
【０１１０】
図１７は、ポテンショメータの他の配置例を、レンズユニット２０の模式断面図で示す。本例は、回転角ではなく、光軸１１方向におけるレンズ位置を直接検出するためのポテンショメータの配置例を示す。本例のポテンショメータは、固定鏡筒１０に相対的に移動するレンズＬ３の相対的な位置関係を検出対象とする。具体的には、レンズＬ３を保持するレンズ保持枠１２ｃに抵抗体部１７００を設け、光軸１１に沿う固定部材１７３０に、ブラシ部１７１０を設ける。固定部材１７３０は、固定鏡筒１０に固定されて設けられる。固定部材１７３０は、固定鏡筒１０の一部であってよい。レンズＬ３を保持するレンズ保持枠１２ｃは、ズームリング２４の操作に応じて、固定部材１７３０に対して相対的に移動する。
【０１１１】
レンズ保持枠１２ｃが固定部材１７３０に対して相対的に移動する場合、固定部材１７３０上に固定して設けられたブラシ部１７１０が、抵抗体部１７００上を摺動する。図１８に関連して説明するように、抵抗体部１７００は、２つのポテンショメータのそれぞれの抵抗体としての２つの抵抗体を持つ。ブラシ部１７１０は、２つのポテンショメータのそれぞれのブラシとしての２つのブラシを持つ。
【０１１２】
図１８は、レンズ保持枠１２ｃに設けた抵抗体部の一例を示す。ここでは、レンズＬ３の相対的な位置関係を単にレンズ位置と呼ぶ。抵抗体１８１１は、レンズ位置の第１範囲を検出する第１ポテンショメータに属する抵抗体である。抵抗体１８２１は、レンズ位置の第２範囲を検出する第２ポテンショメータに属する抵抗体である。導電体１８１２は、第１ポテンショメータに属し、レンズ位置の第２範囲において、対応するブラシが摺接する位置に形成される。導電体１８２２は、第２ポテンショメータに属し、レンズ位置の第１範囲において、対応するブラシが摺接する位置に形成される。
【０１１３】
抵抗体１８１１の一端Ｔ１は、テレ端において第１ポテンショメータのブラシとの摺接位置に対応する。導電体１８１２の一端Ｗ１は、ワイド端において第１ポテンショメータのブラシとの摺接位置に対応する。導電体１８２２の一端Ｔ２は、テレ端において第２ポテンショメータのブラシとの摺接位置に対応する。抵抗体１８２１の一端Ｗ２は、ワイド端において第２ポテンショメータのブラシとの摺接位置に対応する。抵抗体１８１１の一端Ｔ１および導電体１８２２の一端Ｔ２は接地される。導電体１８１２の一端Ｗ１には、電圧Ｖ１が印可され、導電体１８２２の一端Ｗ２には、電圧Ｖ２が印可される。
【０１１４】
したがって、テレ端からワイド端に向けて変化すると、第１ポテンショメータからの出力電圧は、０からＶ１まで単調に変化した後、一定値Ｖ１をとる。第２ポテンショメータらの出力電圧は、第１ポテンショメータからの出力電圧が変化している間、一定値０をとり、第１ポテンショメータからの出力電圧が一定値Ｖ１をとる間、０ＶからＶ２まで単調に変化する。このため、図７等に例示した合成回路を適用して、レンズ保持枠１２ｃと固定部材１７３０との間の位置関係に一対一に対応する出力電圧を生成することができる。すなわち、焦点距離に一対一に対応する出力電圧を生成することができる。
【０１１５】
図１９は、複数のレンズ保持枠に抵抗体を配置する例を示す。抵抗体１９２１および導電体１９２２は、それぞれ、図１８に例示した抵抗体１８２１および導電体１８２２に対応する。すなわち、第２ポテンショメータは、レンズ保持枠１２ｃの位置を検出する。
【０１１６】
一方、第１ポテンショメータに属する抵抗体１９１１および導電体１９１２は、レンズ保持枠１２ｂに設けられる。抵抗体１９１１は、レンズ位置の第１範囲を検出する第１ポテンショメータに属する抵抗体である。導電体１９１２は、第１ポテンショメータに属し、レンズのｚ方向位置の第２範囲において、対応するブラシが摺接する位置に形成される。すなわち、第１ポテンショメータは、レンズ保持枠１２ｂの位置を検出する。
【０１１７】
第１ポテンショメータに属するブラシが抵抗体１９１１と導電体１９１２との間の境界位置Ａ１に位置している場合、第２ポテンショメータに属するブラシは抵抗体１９２１と導電体１９２２との間の境界位置Ａ２に位置する。また、第１ポテンショメータに属するブラシが、導電体１９１２が形成された領域内のワイド端の位置Ｗ１に位置している場合、第２ポテンショメータに属するブラシは、ワイド端の位置Ｗ２に位置する。
【０１１８】
したがって、テレ端からワイド端に向けて変化すると、第１ポテンショメータからの出力電圧は、Ｔ１からＡ１までの範囲に形成された抵抗体１９１１上をブラシが摺動することにより０からＶ１まで単調に変化する。その後、Ａ１からＷ２の位置まで形成された導電体１９１２上をブラシが摺動することにより、ワイド端になるまで一定値Ｖ１をとる。
【０１１９】
一方、第２ポテンショメータらの出力電圧は、第１ポテンショメータからの出力電圧が変化している間、一定値０をとり、第１ポテンショメータからの出力電圧が一定値Ｖ１をとる間、０ＶからＶ２まで単調に変化する。このため、図７等に例示した合成回路を適用して、レンズ保持枠１２ｂおよびレンズ保持枠１２ｃと固定部材との間の位置関係に一対一に対応する出力電圧を生成することができる。すなわち、焦点距離に一対一に対応する出力電圧を生成することができる。
【０１２０】
本図の例で説明したように、固定部材に対して相対的に移動する２つの移動部材が存在する系では、２つの移動部材と固定部材との間の位置関係の第１範囲を検出すべく、固定部材に対する第１移動部材の相対位置を検出する第１ポテンショメータを設け、位置関係の第２範囲を検出すべく、固定部材に対する第２移動部材の相対位置を検出する第２ポテンショメータを設けてもよい。
【０１２１】
図２０は、合成回路の更なる他の一例を示す。本例の合成回路は、一例としてレンズシステム制御部２３の一部としてのＡＤ変換部２０００を有する。ＡＤ変換部２０００は、第１ポテンショメータ５１０からのアナログの出力と第２ポテンショメータ５２０からのアナログの出力とを合成してデジタルの出力値に変換する。具体的には、ＡＤ変換部２０００は、第１ポテンショメータ５１０からのアナログの出力をＡＤ変換してデジタルの出力値の下位ビットの値として設定し、第２ポテンショメータからのアナログの出力をＡＤ変換してデジタルの検出値の上位ビットの値として設定する。このため、検出感度が高い第１ポテンショメータ５１０からの出力には小さな量子化ステップを適用しつつ、検出感度が低い第２ポテンショメータ５２０からの出力には大きな量子化ステップを適用することができる。また、本合成回路によっても、回転角、レンズ位置等に略比例するデジタルの出力値を得ることができる。
【０１２２】
以上の説明では、変倍レンズに関する位置情報を取り上げて、撮像装置１００の機能および動作を説明した。しかし、以上に説明した機能および動作は、フォーカスを担うレンズ、ブレ補正レンズに関する位置情報を検出する場合にも適用することができる。また、以上の説明では、ズームリング２４、フォーカスリング２５を回転させることでした。しかし、以上に説明した機能および動作を、モータ等によってレンズＬ１〜４を移動させる場合の位置情報検出に適用できることは言うまでもない。
【０１２３】
本実施形態において、撮像装置１００を取り上げて光学装置の一例を説明した。撮像装置としては、レンズ交換式の一眼レフレックスカメラ、コンパクトデジタルカメラ等のレンズ非交換式カメラ、ミラーレス一眼カメラ、ビデオカメラ、撮像機能付きの携帯電話機、撮像機能付きの携帯情報端末、撮像機能付きのゲーム機器等の娯楽装置等、撮像機能を有する機器を適用の対象とすることができる。また、光学装置は、撮像機能を有さなくてよく、双眼鏡、望遠鏡、プロジェクタ装置、ゲーム機器等の娯楽装置等の機器として実現されてよい。また、光学装置としては、本実施形態で取り上げたレンズユニット２０を例示することができる。すなわち、一眼レフレックスカメラの交換レンズ、上記撮像機能を有する機器等に組み込まれるレンズ装置、双眼鏡または望遠鏡等に組み込まれるレンズ装置を適用の対象とすることができる。
【０１２４】
本実施携帯の撮像装置１００に関連して説明した処理は、撮像装置１００の各部、例えばカメラシステム制御部４４、レンズシステム制御部２３等が、プログラムに従って動作することにより、実現することができる。すなわち、当該処理を、いわゆるコンピュータ装置によって実現することができる。コンピュータ装置は、上述した処理の実行を制御するプログラムをロードして、読み込んだプログラムに従って動作して、当該処理を実行してよい。コンピュータ装置は、当該プログラムを記憶しているコンピュータ読取可能な記録媒体を読み込むことによって、当該プログラムをロードすることができる。
【０１２５】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【０１２６】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【０１２７】
１０  固定鏡筒、１１  光軸、１２  レンズ保持枠、２０  レンズユニット、２２  絞り、２３  レンズシステム制御部、２４  ズームリング、２５  フォーカスリング、２６  レンズマウント、３０  カメラユニット、３１  メインミラー、３３  ピント板、３４  ペンタプリズム、３５  ファインダ光学系、３６  ＡＥセンサ、３７  サブミラー、３９  ＡＦユニット、４１  光学ローパスフィルタ、４２  撮像素子、４４  カメラシステム制御部、４５  画像処理部、４６  表示部、４７  二次電池、４８  カメラマウント、４９  操作入力部、５０  カメラ操作検出部、５１  メモリ、５５  カメラ処理ユニット、９４  ファインダ表示部
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１０Ｅ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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